5 عوامل توضح دور الهيدروجين الأخضر في الطاقة المتجددة

يبرز دور الهيدروجين الأخضر في الطاقة المتجددة كلاعب محوري في إعادة تشكيل مشهد الطاقة العالمي ، وهناك 5 عوامل رئيسية توضح هذا الدور الحيوي نحو تبني مصادر طاقة أكثر استدامة.

يُنتج الهيدروجين الأخضر من خلال التحليل الكهربائي، وهي عملية يتم فيها تقسيم الماء إلى عنصريه الأساسيين: الهيدروجين والأكسجين، وذلك باستخدام تيار كهربائي. كما أن الكهرباء المستخدمة في هذه العملية تأتي من مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.

جدول المحتويات

دور الهيدروجين الأخضر في الطاقة المتجددة

1- وقود بديل مستدام

يتجلي دور الهيدروجين الأخضر في الطاقة المتجددة كوقود نظيف ليس فقط من خلال استخدامة في قطاعات النقل والصناعة والطاقة. ولكن عند حرقه، لا ينتج الهيدروجين أي انبعاثات كربونية، مما يساهم بشكل كبير في خفض البصمة الكربونية وتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري.

2- يعزز أمن الطاقة

يظهر دور الهيدروجين الأخضر في الطاقة المتجددة في تنويع مصادر الطاقة وتقليل الاعتماد على مصادر محدودة أو مستوردة، مما يعزز أمن الطاقة على المستوى الوطني والإقليمي.

3- يدعم تكامل مصادر الطاقة المتجددة

يمكن للهيدروجين الأخضر أن يلعب دورًا حيويًا في تحقيق التكامل بين مختلف مصادر الطاقة المتجددة، مما يضمن استقرار الشبكة الكهربائية وكفاءة استخدام الطاقة.

4- تخزين الطاقة بكفاءة

تتميز أهمية دور الهيدروجين الأخضر في الطاقة المتجددة في قدرته على تخزين كميات كبيرة من الطاقة لفترات طويلة، مما يجعله حلاً فعالاً لتحديات تخزين الطاقة المتجددة المتقطعة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. يمكن تحويل الطاقة الفائضة من هذه المصادر إلى هيدروجين وتخزينه لاستخدامه لاحقًا عند الحاجة.

5- توليد الكهرباء النظيف

يمكن استخدام الهيدروجين الأخضر في خلايا الوقود لتوليد الكهرباء دون أي انبعاثات ضارة، حيث ينتج عن هذه العملية الماء والحرارة فقط. هذه التقنية توفر حلاً مرنًا وموثوقًا لتأمين الطاقة في مختلف القطاعات.

الاتجاه العالمي نحو الهيدروجين الأخضر

هناك اهتمام متزايد بدور الهيدروجين الأخضر في الطاقة المتجددة وإنتاجة وخاصة بواسطة خلية الوقود، إذ يُعد عنصر الهيدروجين من أكثر العناصر انتشارًا ووفرة في الكون، حيث يشكل نسبة 75% وهو أخف العناصر الكيميائية ويتميز بسهولة استخراجه وكمية الطاقة الكبيرة التي ينتجها من عملية الانفصال وقابليته للتخزين لفترات طويلة.

الأسباب الرئيسية للاتجاه العالمي نحو الهيدروجين الأخضر

إنتاج الهيدروجين للتزود بالطاقة يعد مصدر طاقة آمنًا لتخفيض واردات النفط، إذ يمكن استخدام الموارد المحلية لإنتاج الهيدروجين مما يؤدي إلى استقلالية في مجال الطاقة .
الاستدامة من خلال الاستفادة من مصادر الطاقة المتجددة حيث يمكن إنتاج الهيدروجين من مصادر الطاقة المتجددة التي تحقق أهداف الاستدامة.
الجدوى الاقتصادية للهيدروجين الذي يشكل أسواقًا للطاقة العالمية في المستقبل حيث يمكن تخزين وتوزيع الهيدروجين بعدة طرق، ولذلك فإن الهيدروجين هو ناقل الطاقة النظيفة المقبول والمتفق عليه في جميع أنحاء العالم، كما أنه مصدر مستقل ويحتوي على نسبة عالمية من الطاقة في الكتلة مقارنة مع أنواع الوقود الأخرى .
تكلفة الإنتاج تُقدر التكلفة ما بين 2.5– 4.5 دولار أمريكي للكيلو جرام الواحد، وتقدر وكالة الطاقة الدولية سعر إنتاج الهيدروجين الرمادي عند 1– 1.8 دولار للكيلو جرام، والهيدروجين الأزرق بسعر يبلغ 1.4– 2.4 دولار أمريكي للكيلوجرام في 2020 .
الرؤى والأطر التشريعية للهيدروجين الأخضر في العالم : تشير القوانين المتعلقة بالهيدروجين الأخضر إلى الجهود التي تبذلها الحكومات والمؤسسات الدولية لتشجيع ا ستخدام الهيدروجين الأخضر كوقود بديل للوقود الأحفوري، بالإضافة إلى اعتبار الهيدروجين الأخضر كوقود نظيف ومتجدد يمكن استخدامه لتوليد الكهرباء وتشغيل المركبات الكهربائية. كما تعتمد القوانين المتعلقة بالهيدروجين الأخضر على تشجيع الابتكاروالتكنولوجيا وتوفير الدعم المالي للشركات والمؤسسات العاملة في مجال الطاقة المتجددة والهيدروجين الأخضر.

فيديو .. الهيدروجين الأخضر مستقبل الطاقة عالميًا

الفرق بين الهيدروجين الأخضر والأزرق

عملية الحصول عليه وتأثيره البيئي: الهيدروجين الأخضر نظيف تمامًا ويتم الحصول عليه من مصدر متجدد باستخدام مصادر الطاقة الخضراء.
الهيدروجين الأزرق لا يُقلل من الاعتماد على الغاز في توليد الطاقة، بل يُعزز نموذج التنمية القائم على الوقود الأحفوري.
الهيدروجين الأزرق، تكمن المشكلة الرئيسية في ثاني أكسيد الكربون الناتج عن إعادة تشكيل الغاز الطبيعي (بكفاءة تتراوح بين 60% و65%)، والذي يجب احتجازه وتخزينه. علاوة على ذلك، فإن استخدام الهيدروكربونات يعني عدم استخدام مصادر الطاقة المتجددة، وبالتالي فإن الانبعاثات ليست معدومة.
استهلاك المياه: إذ يتطلب إنتاج كيلوغرام واحد من الهيدروجين من التحليل الكهربائي 10 لترات من الماء منزوع الأيونات.
يتطلب إنتاج الهيدروجين الأزرق من خلال إعادة تشكيل الغاز الطبيعي باستخدام ثاني أكسيد الكربون 25 لترًا من الماء منزوع الأيونات، ويتطلب إنتاجه من خلال إعادة تشكيل الغاز الطبيعي دون إعادة تشكيل ثاني أكسيد الكربون 23.5 لترًا.
أما إنتاج الهيدروجين الأخضر من تقنية التحليل الكهربائي أكثر كفاءة من حيث استهلاك الماء، وهو أحد المواد الخام الأساسية، إلى جانب الكهرباء المتجددة.
الهيدروجين الأزرق يتميز بتكلفة إنتاج أولية أقل بفضل استخدام الهيدروكربونات، من بين أسباب أخرى؛ بينما يتميز الهيدروجين الأخضر بتكلفة إنتاج أعلى حاليًا، إلا أن تطوير محطات جديدة للهيدروجين الأخضر والالتزام الراسخ بإنتاج هذا العنصر يعني أن الفرق في التكلفة بدأ يتلاشى تدريجيًا.
الفارق الأخير استراتيجي يُعزز الهيدروجين الأخضر الاكتفاء الذاتي من خلال قدرته على استخدام الموارد الطبيعية المتاحة من جميع أنحاء العالم، مما يحدّ من الاعتماد على دول ثالثة أو يُلغيه. أما الهيدروجين الأزرق، فيعيبه اعتماده على الدول المُنتجة للغاز الطبيعي.

ختامًا، يكتسب دور الهيدروجين الأخضر في الطاقة المتجددة أهمية محورية في منظومة الطاقة العالمية الحديثة، حيث يتزايد الاهتمام العالمي به كركيزة أساسية للتحول نحو طاقة نظيفة ومستدامة.

مراجع :